[发明专利]一种焦炉煤气联产LNG与合成氨的改进工艺

说明书

本发明公开了一种焦炉煤气联产LNG与合成氨的改进工艺，涉及焦炉煤气在处理技术领域。该改进的工艺包括依次对焦炉煤气进行煤气除尘及初冷模块，粗脱硫模块、煤气终冷与水洗模块、精脱硫模块、脱水模块、分离模块和储存模块、脱碳模块、预净化模块、脱酚蒸氨模块与废水利用模块。降低CO2的排放，这样可以进一步降低温室气体排放量,可实现焦化废水零排放，保证高压氨水引射无烟装煤系统运行效果良好，同时消除湿法熄焦尾气和脱硫废液、废固的污染问题，煤气合成氨不需要煤气预热加氢、干法脱硫和甲烷化等工序，缩短了流程，降低了能量及冷却水的消耗，特别是焦炉煤气先提氢后转化，会明显降低甲烷转化耗氧量，显著提高合成氨产率。

技术领域

本发明涉及化工、节能、环保领域，是一种有效减少气体废弃物排放、降低资源消耗的方法。

背景技术

我国是世界上最大的焦碳生产、消费和出口国，同时每年伴生约900多亿立方米的焦炉煤气，这些焦炉煤气大量直接燃烧放散，由此造成的经济损失达数百亿元，造成稀缺资源的极大浪费，同时对环境也造成极大的污染。近年来国家对焦化行业实施“准入”整顿，焦炉煤气必须回收利用。焦炉煤气的综合利用在近几年也得到了快速的发展。近几年，焦炉煤气用在合成氨、甲醇、二甲醚的比较多，近几年由于国内甲醇产能过剩，投资收益大幅下降，甚至出现亏损，因此寻找新是焦炉煤气的利用途径成为了焦化企业面临的难题。目前国内外LNG的市场很好，且由于原料天然气持续涨价，焦炉煤气制LNG工艺流程简单、能量利用效率高，具有非常好的前景，正逐渐成为焦炉煤气综合利用的新领域之一。

焦炉煤气是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦粒和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉煤气的主要成分是H2(55～60％)、CO(4～8％)、CO2(1～4％)CH4(22～27％)、N2(3～8％)。因此焦炉煤气经分离提纯、深冷液化后可以得到液化甲烷(LNG)，其余气体去生产合成氨产品。相比于传统的焦炉气制LNG技术，这种清洁利用焦炉煤气生产绿色低碳LNG并联产合成氨的技术，是获得清洁能源的一个全新的、更加合理的焦炉煤气梯级利用技术。

然而，在进行焦炉煤气进行联产LNG与合成氨等气体时，通常会排放大量温室气体，以及在整个制备过程中，耗能严重，产出比不搞，不符合绿色发展的理念。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种焦炉煤气联产LNG与合成氨的改进工艺，解决了上述背景技术提到的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种焦炉煤气联产LNG与合成氨的改进工艺，包括依次对焦炉煤气进行煤气除尘及初冷模块，粗脱硫模块、煤气终冷与水洗模块、精脱硫模块、脱水模块、分离模块和储存模块、脱碳模块、预净化模块、脱酚蒸氨模块与废水利用模块；

煤气除尘及初冷模块，采用空冷器-直冷塔-横管冷却器组合新技术，对焦炉煤气进行洗涤除尘和冷却。该技术将煤气除尘、冷却及真空碳酸盐脱硫系统的供热有机结合起来，对煤气进行三级洗涤除尘和三段冷却。

粗脱硫模块包括依次连接的脱焦油装置、干式气柜、一次增压装置和粗脱硫装置；脱焦油装置用于初次脱除焦炉煤气中的焦油，干式气柜用于对焦炉煤气沉降、缓冲和稳压，一次增压装置用于将焦炉煤气压力增至0.6MPa，粗脱硫装置用于将焦炉煤气中的硫化氢脱除至低于1ppm；

煤气终冷与水洗模块中煤气终冷塔采用两段结构，下段装轻瓷填料，上段装不锈钢网波纹填料。下段冷却循环液采用空气冷却，上段冷却循环液采用溴化锂制冷水冷却。这样能减少煤气终冷耗水量，同时通过对煤气的两级洗涤，使煤气中的粉尘含量进一步降低；

精脱硫模块包括依次连接的二次增压装置、变换工段和精脱硫装置，二次增压装置用于将气体压力压缩至3.0～4.0MPa，变换工段用于将焦炉煤气中的CO与水在钴钼催化剂作用下变为二氧化碳与氢气，精脱硫装置用于将总硫脱至0.15ppm；